DE3137827A1 - Verfahren zum herstellen von feinblech, welches in seiner weiterverarbeitung einem tiefziehvorgang und einem beschichtungsvorgang unterworfen wird - Google Patents

Verfahren zum herstellen von feinblech, welches in seiner weiterverarbeitung einem tiefziehvorgang und einem beschichtungsvorgang unterworfen wird

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß Oberbegriff des Patentanspruches 1. Es ist bekannt (Stahl u. Eisen, 88. Jahrgang 1968 j Seiten 484 - 491) „ daß in Strahlanlagen aufgeraute Arbeitswalzen ihre Rauheit entsprechend den Walzbedingungen auf das Blech übertragen. Dieser Effekt wird bei der abschließenden Kaltverformung des Kaltwalzens, dem Dressieren mit einem "Verformungsgrad um 1 % gezielt eingesetzt, um die technologischen Eigenschaften des kalt vorgewalzten und rekristallisierend geglühten Bleches auf seine Weiterverarbeitung durch Tiefziehen und eine anschließende Lackierung einzustellen. Aus diesem Grunde wurden bisher Dressierwalzen in der Regel mit Stahlkorn gestrahlt, um die'e gewünschte Oberflächeneigenschaft herzustellen» Hierbei wurde sowohl das Strahlen mit einem Schleuderrad wie auch das Druckluftstrahlen angewandt. Dressierwalzen aus oder mit einem Mantel aus hochchromlegiertem Stahl lassen sich wegen ihrer außerordentlich hohen Härte allerdings mit Stahlkorn nicht befriedigend aufrauhen.
Es hat sich nun, wie die Veröffentlichung 3-08/2-A der Engineers and Consultants Inc. ausweist, herausgestellt, daß sieh die Oberflächenstruktur des Feinbleches bei gleicher mittlerer Rauhtiefe verbessern läßt, wenn man von dem üblichen Strahl auf das elektrische Aufrauhen der Dressierwalzenoberfläche durch Funkenerosion übergeht. Es wird dadurch nicht nur erreicht, daß eine gleichmäßigere Verteilung, sondern auch eine geringere Breite der einzelnen, die Rauhigkeit bestimmenden Vertiefungen erreicht wird. Die Kennung hierfür ist die Tiefenzahl, die im wesentlichen ein Maß für die mittlere Anzahl von Erhebungen der rauhen Oberfläche ist. Sie wird im Zuge der Beschreibung der Versuche noch näher erläutert.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Oberflächenrauhigkeit von Peinblech im Hinblick auf eine gute Tiefziehfähigkeit und eine gute Haftfähigkeit für eine Beschichtung weiter zu verbessern. Auch ist es eine weitere Aufgabe der Erfindung, hierfür mechanisch aufgerauhte hochchromhaltige Dressierwalzen einsetzen zu können.
Erfindungsgemäß wird daher vorgeschlagen, das gattungsgemäße Verfahren nach den Merkmalen des Patentanspruches 1 zu gestalten. Auf Ausgestaltungen der Erfindung gemäß den Unteransprüchen wird verwiesen.
Es war überraschend j daß durch die Verwendung von an sich bekannten feinkörnigen anorganischen Strahlmitteln kristalliner Struktur mit einer Härte von etwa 9 und darüber zur abschließenden mechanischen Oberflächenbehandlung der Dressierwalzen eines Kaltwalzwerkes zur Herstellung von Peinblech, welches anschließend tiefgezogen und lackiert wird, überraschend gute Oberflächeneigenschaften des Peinbleches bewirkt werden. Durch die Erfindung gelingt es auch, Verbundwalzen, deren Mantel durch die in Anspruch 2 angegebenen Legierungselemente sehr hart ist, im mechanisch aufgerauhten Zustand einzusetzen. Derartige Walzen konnten bisher nur durch Funkenerosion zufriedenstellend aufgerauht werden.
Korund ist als Strahlmittel hoher Härte bekannt (Pachberichte für Metallbearbeitung Heft 3 - 4/80, Seiten 98 - 100) und ergibt, je nach angewandter Korngröße, immer mehr oder minder stark aufgerauhte Oberflächen, wie auch mit dem Strahlmittel Siliziumcarbid. Die Erhöhung der Rauhigkeit ist jedoch nicht das erstrebenswerte Ziel gewesen, so daß wohl aus diesem Grunde die Verwendung von beispielsweise Korund für Dressierwalzen nie in Erwägung gezogen wurde. Vielmehr kam es darauf an, einen Effekt zu erzielen, wie
er durch das elektrische Abtragverfahren erreicht wird, und es war unvorhersehbar, daß ein derartiger Effekt mit besonders harten mineralischen Strahlmitteln erreicht werden kann. Durch die Erfindung ist es gelungen die Tiefenzahl bei gleichbleibender Rauhtiefe zu erhöhen.
Im nachfolgenden werden die Erfindung und die damit erzielbaren Vorteile anhand von Versuchsergebnxssen beschrieben.
Strahlversuche wurden an Platten aus den Stahl 85 CrMo 7 durchgeführt, der ein typischer Stahl für geschmiedete Dressierwalzen ist= Die Platten wurden in der gleichen Weise, wie es für die Dressierwalzen üblich ist, für die Versuche vorbereitet, nämlich gehärtet, angelassen und geschliffen. Ihre Härte betrug
92 - 95 Shore C5 der arithmetischen Mittenrauh viert der geschliffenen Oberfläche betrug 0.30 - 0.40 um.
Ergänzend wurden einige Strahlversuche an einer Platte aus hochchromlegiertem Stahlguß (Werkstoff Cromanit P 1005), mit 19,85 % Cr, die in ihren Eigenschaften der Schale einer Verbundgußwalze entspricht, durchgeführt. Die Härte der Platte betrug
93 - 96 Shore C, der arithmetische Mittenrauhwert der geschliffenen Oberfläche 0,25 um. Auf Walzen aus diesem Werkstoff können wegen der hohen Härte die gewünschten Oberflächenrauheiten mit Stahlgußstrahlkorn nicht hergestellt werden.
Die Korund-Strahlversuche mit Druckluft wurden mit üblichen Druckluftstrahlanlagen im Druckbereich zwischen 1,5 und 4,0 bar, Vergleichsversuche mit Stahlkorn im Druckbereich von 5 bis 7,5 bar durchgeführt. Zum weiteren Vergleich wurden auch Versuche mit einer Schleuderradanlage für Stahlkorn angestellt.
Als Kenngröße der Oberflächenrauheit der gestrahlten Proben wurde neben dem bekannten arithmetischen Mittenrauhwert Ra , der die Rauheit nur in senkrechter Richtung beschreibt, ein neuer Kennwert, die sogenannte Tiefenzahl T^ ermittelt, die eine weitergehende Beschreibung der Oberflächenrauheit ermöglicht. Die Tiefenzahl ist die Anzahl der Profilabweichungen, die die obere eingestellte Schnittlinie überschreiten und nachfolgend die untere eingestellte Schnittlinie unterschreiten. Die obere und untere Schnittlinie liegen symmetrisch im Abstand von 10 μτα. zur Mittellinie. Die Messungen erfolgten bei einem cut-off von 2,5 mm auf einer Taststrecke von 15 mm.
Die Ergebnisse der Strahlversuche sind zunächst in nachfolgender Tabelle dargestellt:
Tabelle: Stahlmittel 100 Nenn Druck Ra !!(Γ* mm"')
Pr. Korund 100 korngröße (bar) (um) ( 106
Nr. Korund 100 0,106-0,150 1,5 2,22 77
1 Korund 80 0,106-0,150 3 3,25 69
ro Korund 80 0,106-0,150 3 3,40 95
3 Korund 80 0,150-0,212 1,5 3,oi 83
4 Korund 80 0,150-0,212 2,5 3,76 78
VJl Korund 46 0,150-0,212 3 3,96 63
6 Korund 46 0,150-0,212 4 4,93 82
7 Korund 46 0,300-0,425 0,5 2,69 81
8 Korund Stahlkorn 0,300-0,425 1,5 4,34 72
9 Stahlkorn 0,300-0,425 1,5 2,95 36
10 Stahlkorn 0,25 -0,45 5 2,78 40
11 Stahlkorn 0,25 -0,45 5,5 2,52 32
12 0,25 -0,45 7,3 3,19 30
13 0,45 -0,63 7,5 4,04
14
Bei Stahlkorn wurde eine Düse von 5 mm 0 und bei Korund von 8 m/ benutzt. Der Abstand zur Probenoberfläche betrug l80 mm. Die Vorschubgeschwindigkeit lag bei 2 m/min.
Die Versuche Nr. 3 und 10 betreffen hochchromlegierte Verbundgußplatten, die übrigen Platten aus 85 CrMo J.
Die die Erfindung betreffenden Versuche Nr. 1 bis 10 sind in Fig. 1 grafisch dargestellt. Sie entsprechen etwa den bekannten mit dem elektrischen Erosionsverfahren Erreichbaren.
In Fig. 2 sind ,die in Fig. 1 niedergelegten Ergebnisse mit dem Stand der Technik verglichen. In Fig. 2 ist wiederum die Tiefenzahl Τγ der gestrahlten Oberflächen in Abhängigkeit vom Ra -Wert aufgetragen. Bei der Verwendung von Stahlgußstrahlkorn ist das Ergebnis praktisch unabhängig vom angewandten Strahlverfahren. Bei gleichem Ra-Wert liegen die Tiefenzahlen der Oberflächen beim Strahlen mit dem Schleuderrad nur geringfügig über den der durch Druckstrahlen aufgerauhten Proben.
Einen entscheidenden Einfluß hat jedoch das Strahlmittel. Mit Korund werden bei gleichen ϋΛ-Werten etwa doppelt so große Tiefenzahlen wie mit Stahlgußstrahlkorn erzielt. So werden z.B. beim Druckstrahlen mit Korund der Korngröße 0,300 - 0,425 nun (Versuchsproben Nr. 8 und 9) Oberflächenstrukturen mit T -Werten von 81/10 mm in einem breiten R^-Wert-Bereich erhalten, wobei der Ra-Wert über den Druck eingestellt werden kann. Eine Linie 1 deutet den erfindungsgemäß erzielbaren Effekt, eine gestrichelte Linie 2 demgegenüber das vom Stand der herkömmlichen Strahltechnik Erreichbare größenordnungsmäßig an.
- ίο - ■
Die gleichen Tiefenzahlen werden auch auf den hochchromlegierten Verbundgußplatten erzielt, so daß durch das Strahlen mit Korund die Möglichkeit eröffnet wird, die Vorteile dieses Walzenwerkstoffs auch beim Dressieren von Bändern mit hohen Anforderungen an die Oberflächenrauheit zu nutzen.
Mit Stahlgußstrahlkorn etwa gleicher Korngröße werden dagegen beim Druckstrahlen nur T-/-Werte von ca. 35/10 mm (Versuchsproben 11 - 14) und beim Schleuderradstrahlen von 39/10 mm bei vergleichbaren Rß-Werten erreicht.
Durch Strahlen mit Korund ist demnach eine Oberflächenstruktur der Dressierwalzen erreichbar, die übertragen auf das zu dressierende Blech oder Band zu einer Verbesserung der Tiefzieh- und Lackiereigenschaften führt.
eerseite

Claims (11)

1036
18.09.1981
ßy/H
Krupp Stahl Aktiengesellschaft, Bochum
"Verfahren zum Herstellen von Peinblech, welches in seiner Weiterverarbeitung einem Tiefziehvorgang und einem Beschichtungsvorgang unterworfen wird"
Patentansprüche:
Verfahren zum Herstellen von Peinblech, welches in seiner Weiterverarbeitung einem Tiefziehvorgang und einem Beschichtung svorgang unterworfen wird, durch Kaltwalzen, wobei das Kaltwalzen durch Dressieren abgeschlossen wird und wo dabei die Oberflächenrauhigkeit des Peinbleches mittels mit einem feinkörnigen anorganischen Strahlmittel aufgerauhter Dressierwalzen ausgebildet wird,
dadurch gekennzeichnet, daß zum Aufrauhen der Dressierwalzen die geschliffenen Dressierwalzen mit einem Strahlmittel gestrahlt werden, welches - nach der Mohsschen Härteskala - eine Härte von etwa und darüber aufweist.
:■:■:■ 3137627
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an sich bekannte Dresslerwalzen aus hochchromlegiertem Stahlguß, die
2,5 - 3,1 % C 0,9 - 1,2 % Si ca. 1,0 % Mn 0,05 0,09 % P 0,03 0,06 % S 15,0 - 22,0 % Cr ca. 1,0' % Mo 1,0 2,0 % Ni ca. 0,05 % Y bis 0,005 % Al ca. 0,08 % Cu 0,001 0,01 % Sn 0,002 0,02 % Sb 0,002 0,02 % As
enthalten, verwendet werden.
/3
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Strahlmittel monokristalline Struktur aufweist.
4ο Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Strahlmittel sich aus einem Gemisch zweier Gruppen diskreter Teilchen zusammensetzt, von denen die Teilchen jeder Gruppe monokristalline Struktur aufweisen.
5ο Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Strahlmittel Korund verwendet wird.
β ο Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Strahlmittel Borcarbid verwendet wird.
J, Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Strahlmittel Carborund (SiC) verwendet wird.
8. Verfahren nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß als Strahlmittel ein Gemisch aus Korund und/oder Borcarbid oder/und Carborund ist.
9· Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß mit Preßluft gestrahlt wird.
_ 4 _ : 3137927
10. Verfahren nach Anspruch 9j
dadurch gekennzeichnet, daß mit einem Druck von 1,5 bis 3 bar, einem Strahldüsenabstand von 150 bis 220 mm und einer Vorschubgeschwindigkeit von 1,5 bis 2,5 m/min gestrahl wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Korngröße der Strahlmittelteilchen zwischen 0,100 und 0,500 ram liegt und mindestens 90 % der Teilchen in einem Körnungsband liegen, dessen oberer Korngrößenwert das 1,5-fache des unteren Korngrößenwertes ist.
/5
DE19813137827 1981-09-23 1981-09-23 Verfahren zum Aufrauhen der Walzenoberfläche einer Dressierwalze für das Nachwalzen von Feinblech Expired DE3137827C2 (de)

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